[发明专利]一种基于并行计算的配电网变电站-线路联合规划方法

说明书

本发明涉及一种基于并行计算的配电网变电站‑线路联合规划方法，包括步骤：考虑正常运行时不对负荷点供电但与负荷点相连的对侧变电站的影响，提出适用于城市电缆环网的变电站‑网架的联合规划模型；将模型改造为变电站选址定容和网架规划的迭代求解的双层结构；对鸟群算法进行主从结构的并行化改造，形成改进的并行鸟群算法；针对规划的目标函数以及其中包含的容量校验、N‑1校验等大量重复的计算过程，将改进的并行鸟群算法用于计算该模型。采用本发明的方法可求得更为合理的规划结果，同时本发明提出的改进鸟群算法在合理配置进程数时可有效地减少程序的运行时间，提高规划过程的计算速度。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种基于并行计算的配电网变电站- 线路的联合规划方法。

背景技术

在配电网规划过程中，梳理规划区域的配电网现状以及得出负荷预测结果 之后，需进行电力电量平衡，明确各电压等级变电站的建设需求，接着进行新 建变电站的选址、定容及扩建变电站的定容，然后再进行配电网架空线路或电 缆网架的规划，或在电力电量平衡后，统一进行变电站和网架的规划。而传统 的规划模型通常仅考虑对负荷点供电的变电站的选择，所以需要对变电站和网 架的规划进行改进。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于并行计算的配电网变电站-线路 是联合规划方法。

本发明采用以下的技术方案：

一种基于并行计算的配电网变电站-线路联合规划方法，包括步骤：

考虑正常运行时不对负荷点供电但与负荷点相连的对侧变电站的影响，提 出适用于城市电缆环网的变电站-网架的联合规划模型；

将模型改造为变电站选址定容和网架规划的迭代求解的双层结构；

对鸟群算法进行主从结构的并行化改造，形成改进的并行鸟群算法；

针对规划的目标函数以及其中包含的容量校验、N-1校验等大量重复的计算 过程，利用改进的并行鸟群算法计算该模型。

上述技术方案中，所述的适用于城市电缆环网的变电站-网架的联合规划模 型，是上层为变电站规划，下层为网架规划的双层规划模型，即假设有一个决 策者和其n个下属，和分别是决策者及其下属的决策向量，令 为决策者的目标函数，其可行域为为其 下属的目标函数，可行域为得到的二层规划模型如下：

对于每一个其Nash均衡解，定义为并满足

对于任何以及i＝1,2,...,m均成立；

对于可行的决策向量而为其对应的Nash均衡解，当且仅 当满足任何的且其对应的Nash均衡解满足

则称其为双层规划的Stackelberg-Nash均衡解，也即双层规划问题的待求解。

所述的将模型改造为变电站选址定容和网架规划迭代求解的双层结构，包 括：

(1)变电站规划部分：

1)将规划区域范围内已有的变电站待扩建容量与待建的变电站容量按编号 形成变电站新建/扩建容量向量，向量内元素均为正实数；将新建变电站的备选 站址进行编号，形成建造选址向量，向量内元素均为0-1，两个向量组合形成该 层模型的输入向量；

2)初始时保证容量向量元素之和为待新建/扩建容量之和，建造选址向量元 素之和为新建变电站数n₁；

在优化过程中每一次更新都保证上述两点成立，若不成立，则：

i.对容量向量进行以下修正，其中n₂为扩建变电站数：